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2008 年度 実績報告書

新形式風洞による自然風の風向変動の再現特性と構造物に及ぼす影響の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19560481
研究機関九州工業大学

研究代表者

木村 吉郎  九州工業大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (50242003)

研究分担者 久保 喜延  九州工業大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70093961)
加藤 九州男  九州工業大学, 大学院・工学研究院, 助教 (60039138)
キーワード風工学 / 風向変動 / 風洞実験 / 構造工学 / 自然災害 / 自然風 / 空気力 / シャッター
研究概要

本年度は,試作した風向変動風洞が,より広い範囲の風向変動を再現できるかどうかを検証することと,風向急変時に構造物模型に作用する空気力の特性の検討を目的として以下の研究を実施した.
風向変動風洞には,前年度までに,コンピュータ制御のシャッターが8台設置されていたが,さらに2台増設して計10台とし,シャッターを1枚ずつ開閉した場合で90°,連続する2枚のシャッターを同時に開閉した場合で67.5°までの風向変動を生じさせることができるようにした.
昨年度は,平均風速と乱れ強さの分布が風路によってある程度の違っていたことから,そうした違いを低減させるとともに,より圧力損失が小さくなるように,風路の形状の改良を試みた.具体的には,シロッコファンへの流入出口部分の部品の形状を改良するとともに,コーナーベーンの形状も剥離を抑えるように改善した.その結果,風路による違いを低減させるとともに,風速の変動により生じる乱れ強さを半分程度にすることができた.
風向変動については,一番大きな90°または67.5°の風向変化を主な対象とし,コンピュータ制御のシャッター開閉のタイミングを調整して,風向変化時に瞬間的な風速変動が生じないようなタイミングを明らかにした.
風向急変時に構造物に作用する空気力特性については,当初角柱模型に作用する変動圧力を測定することを計画していたが,風向を急変させた際には風路内で圧力が急変するために,単純に測定することは困難であることがわかった.そのため,風車模型を用い,その支持部に貼付したひずみゲージを用いて,風車模型に作用する空気力特性について検討した.風向急変時には,定常時とは異なる空気力のオーバーシュートが生じる場合があることがわかり,その特性について予備的な検討をすることができた.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009 2008

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 風向変動風洞を用いた風向急変時の風車模型に作用する風荷重の検討2009

    • 著者名/発表者名
      松田三央子
    • 学会等名
      平成20年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      九州大学, 福岡市
    • 年月日
      2009-03-07
  • [学会発表] A trial manufacture of a wind tunnel that can simulate the direction fluctuation of natural wind2008

    • 著者名/発表者名
      Kichiro Kimura
    • 学会等名
      11th East Asia-Pacific Conf. on Structural Eng. and Construction
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2008-11-19
  • [学会発表] より大きな風向変化時の風向変動風洞の特性2008

    • 著者名/発表者名
      中島紘志
    • 学会等名
      土木学会第63回年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台市
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] 風向変動風洞の試作とその特性2008

    • 著者名/発表者名
      木村吉郎
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2008
    • 発表場所
      神戸大学, 神戸市
    • 年月日
      2008-09-04

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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